Cope with new DSA2 file format where some p/q only tests are made.
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_pss.c
1 /* rsa_pss.c */
2 /* Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL
3  * project 2005.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    licensing@OpenSSL.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58
59 #define OPENSSL_FIPSAPI
60
61 #include <stdio.h>
62 #include "cryptlib.h"
63 #include <openssl/bn.h>
64 #include <openssl/rsa.h>
65 #include <openssl/evp.h>
66 #include <openssl/rand.h>
67 #include <openssl/sha.h>
68 #include "rsa_locl.h"
69
70 #ifdef OPENSSL_FIPS
71 #include <openssl/fips.h>
72 #endif
73
74 static const unsigned char zeroes[] = {0,0,0,0,0,0,0,0};
75
76 #if defined(_MSC_VER) && defined(_ARM_)
77 #pragma optimize("g", off)
78 #endif
79
80 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
81                         const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM, int sLen)
82         {
83         return RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, mHash, Hash, NULL, EM, sLen);
84         }
85
86 int RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
87                         const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
88                         const unsigned char *EM, int sLen)
89         {
90         int i;
91         int ret = 0;
92         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
93         const unsigned char *H;
94         unsigned char *DB = NULL;
95         EVP_MD_CTX ctx;
96         unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
97         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
98
99         if (mgf1Hash == NULL)
100                 mgf1Hash = Hash;
101
102         hLen = M_EVP_MD_size(Hash);
103         if (hLen < 0)
104                 goto err;
105         /*
106          * Negative sLen has special meanings:
107          *      -1      sLen == hLen
108          *      -2      salt length is autorecovered from signature
109          *      -N      reserved
110          */
111         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
112         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
113         else if (sLen < -2)
114                 {
115                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
116                 goto err;
117                 }
118
119         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
120         emLen = RSA_size(rsa);
121         if (EM[0] & (0xFF << MSBits))
122                 {
123                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
124                 goto err;
125                 }
126         if (MSBits == 0)
127                 {
128                 EM++;
129                 emLen--;
130                 }
131         if (emLen < (hLen + sLen + 2)) /* sLen can be small negative */
132                 {
133                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
134                 goto err;
135                 }
136         if (EM[emLen - 1] != 0xbc)
137                 {
138                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
139                 goto err;
140                 }
141         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
142         H = EM + maskedDBLen;
143         DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
144         if (!DB)
145                 {
146                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
147                 goto err;
148                 }
149         if (PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash) < 0)
150                 goto err;
151         for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
152                 DB[i] ^= EM[i];
153         if (MSBits)
154                 DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
155         for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen-1); i++) ;
156         if (DB[i++] != 0x1)
157                 {
158                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
159                 goto err;
160                 }
161         if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen)
162                 {
163                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
164                 goto err;
165                 }
166         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
167                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
168                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
169                 goto err;
170         if (maskedDBLen - i)
171                 {
172                 if (!EVP_DigestUpdate(&ctx, DB + i, maskedDBLen - i))
173                         goto err;
174                 }
175         if (!EVP_DigestFinal_ex(&ctx, H_, NULL))
176                 goto err;
177         if (memcmp(H_, H, hLen))
178                 {
179                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
180                 ret = 0;
181                 }
182         else 
183                 ret = 1;
184
185         err:
186         if (DB)
187                 OPENSSL_free(DB);
188         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
189
190         return ret;
191
192         }
193
194 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
195                         const unsigned char *mHash,
196                         const EVP_MD *Hash, int sLen)
197         {
198         return RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, EM, mHash, Hash, NULL, sLen);
199         }
200
201 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, unsigned char *EM,
202                         const unsigned char *mHash,
203                         const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash, int sLen)
204         {
205         int i;
206         int ret = 0;
207         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
208         unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
209         EVP_MD_CTX ctx;
210
211         if (mgf1Hash == NULL)
212                 mgf1Hash = Hash;
213
214         hLen = M_EVP_MD_size(Hash);
215         if (hLen < 0)
216                 goto err;
217         /*
218          * Negative sLen has special meanings:
219          *      -1      sLen == hLen
220          *      -2      salt length is maximized
221          *      -N      reserved
222          */
223         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
224         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
225         else if (sLen < -2)
226                 {
227                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
228                 goto err;
229                 }
230
231         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
232         emLen = RSA_size(rsa);
233         if (MSBits == 0)
234                 {
235                 *EM++ = 0;
236                 emLen--;
237                 }
238         if (sLen == -2)
239                 {
240                 sLen = emLen - hLen - 2;
241                 }
242         else if (emLen < (hLen + sLen + 2))
243                 {
244                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
245                    RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
246                 goto err;
247                 }
248         if (sLen > 0)
249                 {
250                 salt = OPENSSL_malloc(sLen);
251                 if (!salt)
252                         {
253                         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
254                                 ERR_R_MALLOC_FAILURE);
255                         goto err;
256                         }
257                 if (RAND_bytes(salt, sLen) <= 0)
258                         goto err;
259                 }
260         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
261         H = EM + maskedDBLen;
262         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
263         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
264                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
265                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
266                 goto err;
267         if (sLen && !EVP_DigestUpdate(&ctx, salt, sLen))
268                 goto err;
269         if (!EVP_DigestFinal_ex(&ctx, H, NULL))
270                 goto err;
271         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
272
273         /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
274         if (PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash))
275                 goto err;
276
277         p = EM;
278
279         /* Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update
280          * pointer. Note from a test above this value is guaranteed to
281          * be non-negative.
282          */
283         p += emLen - sLen - hLen - 2;
284         *p++ ^= 0x1;
285         if (sLen > 0)
286                 {
287                 for (i = 0; i < sLen; i++)
288                         *p++ ^= salt[i];
289                 }
290         if (MSBits)
291                 EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
292
293         /* H is already in place so just set final 0xbc */
294
295         EM[emLen - 1] = 0xbc;
296
297         ret = 1;
298
299         err:
300         if (salt)
301                 OPENSSL_free(salt);
302
303         return ret;
304
305         }
306
307 #if defined(_MSC_VER)
308 #pragma optimize("",on)
309 #endif